Pasch: Herr Nordwig, was haben Sie bei ihrem heutigen Messerundgang neues entdeckt?
Nordwig: Ich habe eine neue Variante eines alten Verfahrens entdeckt, das heißt Spektroskopie und das nutzt aus, dass jede Chemikalie so eine Art Farbprofil hat, das übrigens nicht nur im sichtbaren, sondern zum Beispiel auch im infraroten Wellenlängenbereich des Lichts ist. Da kann man zum Beispiel verschiedene Kunststoffe in einer Recyclinganlage voneinander unterscheiden, oder solche Geräte sind auch schon zum Mars mitgeflogen, um festzustellen, welche Gesteine dort vorhanden sind. Grob gesagt funktioniert das folgendermaßen: Man schickt Licht durch ein Material und schaut, was bei welcher Wellenlänge wieder herauskommt. Dazu muss man es eben hinterher aufspalten, zum Beispiel mit einem so genannten Beugungsgitter. Da wird dann gemessen, wieviel, welcher Anteil bei welcher Wellenlänge verschluckt wird. Beim infraroten Wellenlängenbereich konnte man das zwar bisher machen, aber kaum mit elektronischen Geräten, denn das Problem war da, dass die nötigen Detektoren sehr teuer sind, das sind so kleine Bausteine aus Galliumarsenid-Halbleitern, und das konnte man sich gar nicht leisten, die für unterschiedliche Wellenlängen sozusagen nebeneinander zu setzen. Hier kommt nun eine Neuentwicklung eines österreichischen Forschungsinstituts ins Spiel, CTR heißt es und sitzt in Villach, in Kärnten. Haimo Müller berichtet:
"Das sensationelle an dem Gerät, möchte ich fast sagen, ist, dass wir einen Mikrospiegel verwenden. Dieser Mikrospiegel ist ein Schwingspiegel, ein so genannter mikro-opto-elektromechanischer Baustein, wird von der Fraunhofer-Gesellschaft für photonische Mikrosystemtechnik in Dresden entwickelt und gebaut, und dadurch, dass wir jetzt einen Schwingspiegel verwenden, der diesen Lichtbalken am Einzeldetektor vorbeiführt, können wir einen Einzeldetektor verwenden. Dieser Einzeldetektor im nahen Infrarotbereich ist wiederum sehr kostengünstig, somit kann man ein kleines robustes, kostengünstiges NIR-Spektrometer herstellen."
Nordwig: NIR, das steht für nahes Infrarotlicht, und man misst diese Wellenlängenbereiche nacheinander durch. Aber das ganze geht sehr, sehr schnell, der Spiegel schwingt 150 Mal in der Sekunde, er ist übrigens auch sehr klein, nur drei mal drei Millimeter, das heißt, das ganze ist ein sehr kleines und damit auch kostengünstiges Gerät, jedenfalls relativ, das ganze kostet so um die 8000 Euro. Das zweite Verfahren, das ich mir angeschaut habe, beruht darauf, dass man bestimmte Stoffe, wie zum Beispiel Sprengstoffe, daran erkennen kann, dass sie Gase freisetzen. Gase, die freiwerden, wenn ein Sprengstoff an den Händen klebt, weil man mit ihm gearbeitet hat, oder weil man ihn dabei hat, im Gepäck, wenn man ein Flugzeug besteigt, und das tun sie über lange Zeit, und sie gehen überhaupt nicht runter. Und nun kann man diese Gase dadurch feststellen, dass man Moleküle beschießt mit geladenen Teilchen. Das ganze ist viel, viel empfindlicher als früher, erklärt Ernst Kilian von der Firma "Sift Technologies" in Christchurch, Neuseeland.
"Die gängigen Apparate sind dadurch charakterisiert, dass man die Präparate erst einmal vorbereiten muss. Man muss zum Beispiel Sachen trocknen, und dann muss man sie analysieren, und das braucht eine ganze Zeit. Mit einem konventionellen Massenspektrometer handelt es sich um 20 Minuten, sogar eine halbe Stunde. Hier dieses neue Massenspektrometer kann auch feuchte Präparate unmittelbar aufnehmen, um die Untersuchung der Komponenten unmittelbar durchzuführen."
Nordwig: Interessant fand ich dabei auch, dass man damit auch die Veränderungen in der Atemluft feststellen kann, die zum Beispiel daher kommen, dass jemand krank wird. Und man kann sogar Komapatienten auf die Weise untersuchen, selbst wenn man sie gar nicht ansprechen kann.
Nordwig: Ich habe eine neue Variante eines alten Verfahrens entdeckt, das heißt Spektroskopie und das nutzt aus, dass jede Chemikalie so eine Art Farbprofil hat, das übrigens nicht nur im sichtbaren, sondern zum Beispiel auch im infraroten Wellenlängenbereich des Lichts ist. Da kann man zum Beispiel verschiedene Kunststoffe in einer Recyclinganlage voneinander unterscheiden, oder solche Geräte sind auch schon zum Mars mitgeflogen, um festzustellen, welche Gesteine dort vorhanden sind. Grob gesagt funktioniert das folgendermaßen: Man schickt Licht durch ein Material und schaut, was bei welcher Wellenlänge wieder herauskommt. Dazu muss man es eben hinterher aufspalten, zum Beispiel mit einem so genannten Beugungsgitter. Da wird dann gemessen, wieviel, welcher Anteil bei welcher Wellenlänge verschluckt wird. Beim infraroten Wellenlängenbereich konnte man das zwar bisher machen, aber kaum mit elektronischen Geräten, denn das Problem war da, dass die nötigen Detektoren sehr teuer sind, das sind so kleine Bausteine aus Galliumarsenid-Halbleitern, und das konnte man sich gar nicht leisten, die für unterschiedliche Wellenlängen sozusagen nebeneinander zu setzen. Hier kommt nun eine Neuentwicklung eines österreichischen Forschungsinstituts ins Spiel, CTR heißt es und sitzt in Villach, in Kärnten. Haimo Müller berichtet:
"Das sensationelle an dem Gerät, möchte ich fast sagen, ist, dass wir einen Mikrospiegel verwenden. Dieser Mikrospiegel ist ein Schwingspiegel, ein so genannter mikro-opto-elektromechanischer Baustein, wird von der Fraunhofer-Gesellschaft für photonische Mikrosystemtechnik in Dresden entwickelt und gebaut, und dadurch, dass wir jetzt einen Schwingspiegel verwenden, der diesen Lichtbalken am Einzeldetektor vorbeiführt, können wir einen Einzeldetektor verwenden. Dieser Einzeldetektor im nahen Infrarotbereich ist wiederum sehr kostengünstig, somit kann man ein kleines robustes, kostengünstiges NIR-Spektrometer herstellen."
Nordwig: NIR, das steht für nahes Infrarotlicht, und man misst diese Wellenlängenbereiche nacheinander durch. Aber das ganze geht sehr, sehr schnell, der Spiegel schwingt 150 Mal in der Sekunde, er ist übrigens auch sehr klein, nur drei mal drei Millimeter, das heißt, das ganze ist ein sehr kleines und damit auch kostengünstiges Gerät, jedenfalls relativ, das ganze kostet so um die 8000 Euro. Das zweite Verfahren, das ich mir angeschaut habe, beruht darauf, dass man bestimmte Stoffe, wie zum Beispiel Sprengstoffe, daran erkennen kann, dass sie Gase freisetzen. Gase, die freiwerden, wenn ein Sprengstoff an den Händen klebt, weil man mit ihm gearbeitet hat, oder weil man ihn dabei hat, im Gepäck, wenn man ein Flugzeug besteigt, und das tun sie über lange Zeit, und sie gehen überhaupt nicht runter. Und nun kann man diese Gase dadurch feststellen, dass man Moleküle beschießt mit geladenen Teilchen. Das ganze ist viel, viel empfindlicher als früher, erklärt Ernst Kilian von der Firma "Sift Technologies" in Christchurch, Neuseeland.
"Die gängigen Apparate sind dadurch charakterisiert, dass man die Präparate erst einmal vorbereiten muss. Man muss zum Beispiel Sachen trocknen, und dann muss man sie analysieren, und das braucht eine ganze Zeit. Mit einem konventionellen Massenspektrometer handelt es sich um 20 Minuten, sogar eine halbe Stunde. Hier dieses neue Massenspektrometer kann auch feuchte Präparate unmittelbar aufnehmen, um die Untersuchung der Komponenten unmittelbar durchzuführen."
Nordwig: Interessant fand ich dabei auch, dass man damit auch die Veränderungen in der Atemluft feststellen kann, die zum Beispiel daher kommen, dass jemand krank wird. Und man kann sogar Komapatienten auf die Weise untersuchen, selbst wenn man sie gar nicht ansprechen kann.